Orientadores: Celso Kazuyuki Morooka, José Ricardo Pelaquim Mendes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-23T17:19:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sevillano_LucasCantinelli_M.pdf: 9484221 bytes, checksum: c1488e4aff7e2c8acffb33128f7b1944 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A localização de descobertas recentes de campos de petróleo em águas ultraprofundas torna as operações de descida e de recolhimento de equipamentos submarinos até a cabeça do poço demoradas. Estas operações podem ser realizadas por risers marítimos de perfuração. Considerando o caso específico de um BOP, sua instalação na cabeça de poço é fundamental para a perfuração do poço. Quando esta etapa termina, o BOP é trazido à superfície e a sonda de perfuração parte para perfurar um novo poço, noutra locação. A proposta deste estudo é considerar o BOP suspenso pelo riser de perfuração, sem que este seja recolhido até a superfície, na mudança de locação para um novo poço. Assim sendo, o presente trabalho tem por objetivos analisar o comportamento do riser durante esta operação, por meio de simulações computacionais, frente a uma gama variada de carregamentos ambientais e propor um procedimento para se determinar os limites operacionais que devem ser respeitados, de forma que se preserve a integridade física do riser / Abstract: The location of newly found oilfields under ultra deepwater makes the running and retrieving of submarine equipment lengthy operations. These operations can be executed with a marine drilling riser. Regarding the particular case of a BOP, its installation at the wellhead is fundamental for drilling the well. When this phase ends, the BOP is brought up to the surface and the drilling rig leaves to drill a new well elsewhere. This study proposes to consider not retrieving the BOP and, instead, letting it hanging of the drilling riser, during the change of location to drill a new well. Thus, the present work has for objectives to first analyze riser behavior during this operation, through computational simulations, while it faces several different cases of environmental loading, and then propose a procedure that determines operational limits that must be fulfilled, in order to preserve the riser's physical integrity / Mestrado / Explotação / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Doctor en Ciencias de la Ingeniería, Mención Fluidodinámica / En esta tesis se estudian los mecanismos físicos involucrados en el forzamiento atmosférico del océano superficial a escala estacional y sinóptica frente a Chile central. Para esto, se utilizaron observaciones disponibles (in-situ y derivadas de satélite) y simulaciones numéricas. Este trabajo está particularmente enfocado en el forzamiento del viento. El ciclo estacional de la circulación superficial frente a Chile central fue analizada utilizando altimetría satelital y un modelo oceánico. Para evaluar el rol que cumple el rotor del esfuerzo del viento sobre la circulación se realizaron dos simulaciones idénticas excepto por el forzamiento del viento: la simulación control utilizó una climatología mensual del esfuerzo del viento y la simulación sin rotor utilizó un campo de esfuerzo similar pero con rotor nulo. Las corrientes superficiales observadas y simuladas (simulación control) mostraron un ciclo estacional importante y un flujo bien definido hacia el ecuador con una estructura de chorro. Esta corriente en chorro se desarrolla durante la primavera y el verano consistente con la presencia de un chorro atmosférico de baja altura. Al sur de Punta Lavapie (37°S) la corriente superficial hacia el ecuador permanece junto a la costa, pero luego que el flujo pasa esta punta se separa de la costa convirtiéndose en un chorro oceánico. A diferencia de esto, en la simulación sin rotor la separación en Punta Lavapie no ocurre y el chorro oceánico no se observa, lo que evidencia la importancia del rotor del esfuerzo del viento en la dinámica de este flujo superficial. A pesar de que el transporte de Sverdrup integrado es similar al transporte simulado, la corriente en chorro oceánica no se localiza donde el rotor del esfuerzo del viento es máximo. Por el contrario, la posición del chorro sigue aproximadamente el contorno cero del rotor del esfuerzo del viento, el cual corresponde a la posición climatológica del eje del chorro atmosférico. Estos resultados ilustran la importancia de la surgencia/hundimiento que ocurre fuera de la costa asociadas al bombeo de Ekman, el cual inclina las isopicnas hacia arriba (abajo) al este (oeste) del chorro atmosférico, forzando un flujo oceánico hacia el norte a través de un balance de viento térmico. Por otra parte, el efecto de la variabilidad sinóptica del viento y los flujos de calor sobre el océano superficial frente a Chile centro-sur fueron investigados utilizando un modelo oceánico. Este análisis se concentra durante el verano austral, cuando el viento regional experimenta una variabilidad sinóptica importante sobre una media favorable a la surgencia. Para evaluar la naturaleza y la magnitud de estos efectos, se realizaron tres simulaciones idénticas excepto por el forzamiento superficial: la climatologica, con esfuerzo del viento y flujos de calor climatológicos; la parcialmente sinóptica, con esfuerzo del viento diario y flujos de calor climatológicos: y la completamente sinóptica, con esfuerzos del viento y flujos de calor diarios. Las corrientes medias y la EKE geostrófica superficial no muestran importantes diferencias entre simulaciones, y ambas se ajustan a lo documentado para el Pacífico Sureste. Sin embargo, se observa mayor EKE ageostrófica en las simulaciones que consideran variabilidad sinóptica del esfuerzo del viento, impactando en la cantidad de EKE superficial total y la difusividad, particularmente al sur de Punta Lavapie, donde hay ausencia de corrientes importantes lo que implica bajos niveles de EKE geostrófica. El promedio de verano de la SST es similar en las simulaciones y se ajusta a las observaciones, pero la variabilidad de la SST a lo largo de la costa es mayor en las corridas que incluyen variabilidad sinóptica del esfuerzo del viento, lo que sugiere una respuesta más bien lineal del océano a los ciclos de intensificación y relajación del viento sur. Se encontró que la variabilidad de la SST costera no cambia significativamente cuando se incluyen flujos de calor diarios, indicando un rol prominente de los ciclos de surgencia. Sin embargo, en la región más alejada de la costa es necesario incluir la variabilidad sinóptica de los flujos de calor para obtener una variabilidad de la SST realista.

Orientador : Celso Kazuyuki Morooka / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T14:54:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kubota_HelioYoshikazu_M.pdf: 1385892 bytes, checksum: bd29291e81e9defd3b2983bd800963b9 (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado

Orientador: Celso Kazuyuki Morooka / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-31T18:31:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ruivo_FabiodeMoraes_M.pdf: 17548495 bytes, checksum: 37226ee732961b5cf34474ae1de89655 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Nos últimos anos, o descomissionamento dos sistemas de produção offshore vem progressivamente ganhando importância no planejamento industrial e governamental. Embora vários trabalhos publicados avaliem algumas técnicas e os potenciais problemas e riscos relacionados ao final da vida produtiva desses sistemas, as operações de descomissionamento são relativamente inovadoras, principalmente nos campos brasileiros, pois só agora a indústria nacional está começando a lidar com o final da vida produtiva de seus campos de exploração e produção de petróleo e gás. Primeiramente, esta dissertação compreende uma revisão sobre a experiência internacional sobre o processo de descomissionamento baseada, principalmente, nas regiões do Mar do Norte (Reino Unido e Noruega) e Golfo do México (EUA). Após, apresenta qual seria a metodologia para se obter a 'Melhor Opção Factível para o Descomissionamento'. Na seqüência, são apresentadas as principais etapas do processo de descomissionamento, descrevendo-as. Finalmente, são discutidas algumas inferências sobre aspectos ambientais e econômicos envolvidos no processo de descomissionamento. Em suma, a principal intenção desta dissertação é motivar um amplo debate das questões tratadas e, também apresentar algumas das novas tendências em relação ao descomissionamento de instalações offshore / Abstract: Decommissioning offshore installations have been progressively increasing the concern of the industry, government and other stakeholders through the last years. Although several works published address to some techniques and to potential problems and risks related to cessation of the productive life of these systems, its decommissioning operations are in some extent an innovative issue. This is especially true in Brazilian's fields, since national industry is just beginning to deal with the end of productive life of its exploration and production petroleum and gas fields. Firstly, the present dissertation comprehends a review of decommissioning offshore international experience mainly based on European (UK and Norway) and North American (Gulf of Mexico) scenarios. Then, it presents which may be the methodology to achieve the 'Best Practicable Decommissioning Option. Following, the paper references to the main stages of decommissioning process, describes them. Finally, it is discussed some inferences about environmental and economics aspects involved in decommissioning process. To sum up, the main ambition of this dissertation is to stimulate debate about the pertinent issues as well illustrate some of the new trends concerning decommissioning offshore installations / Mestrado / Exploração / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Celso Kazuyuki Morooka / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-27T09:36:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_MarcusViniciusFranchidos_M.pdf: 2250280 bytes, checksum: 714679541259e76068e17573b7fb74b1 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Vibrações Induzidas por Vórtices em dutos com vãos livres sujeitos a corrente marítima é um problema presente na indústria offshore. Embora significativos esforços tenham sido feitos para entender este complicado problema de interação fluido estrutura, a modelagem numérica para cálculo é ainda um grande desafio. O presente trabalho tem como objetivo principal caracterizar o comportamento dinâmico dos dutos em vãos livres sob os efeitos do fenômeno da vibração induzida por vórtices (VIV). A disponibilidade de diversos programas de cálculo de VIV para estruturas offshore esbeltas facilita a avaliação da vida útil dessas estruturas e reduz o custo de projetos. No entanto, um bom domínio das metodologias adotadas por programas utilizados na indústria e a consciência das limitações correspondentes a diferentes técnicas são fundamentais para que o analista faça uso adequado dessas ferramentas computacionais. Neste sentido, este trabalho faz uma revisão dos diferentes modelos para estimar as forças de VIV devidas à corrente marinha. Para isto, diferentes programas de computador foram utilizados para calcular as vibrações na direção transversal de incidência de corrente, provocadas pelo desprendimento de vórtices em um duto com vão livre. As simulações do comportamento dinâmico da parcela em vão livre do duto foram realizadas utilizando três abordagens, respectivamente: modelos hidrodinâmicos de força de VIV semi-empíricos, no domínio da frequência; modelos hidrodinâmicos de força de VIV semi-empíricos, baseados nos coeficientes de sustentação e número de Strouhal, no domínio do tempo e um modelo hidrodinâmico de wakeoscillator, no domínio do tempo. Os resultados das simulações são analisados através de comparações com dados experimentais. Além disso, as limitações da cada modelo são discutidas / Abstract: Vortex induced vibration (VIV) of free span pipeline subjecting to ocean current is a present problem in the offshore industry. Although significant efforts have done to understand this complicated fluid structure interaction problem, the numerical modeling and predicting is still a big challenge. The primary objective of this work is to characterize the dynamic behavior of pipelines with free span under the effects of the Vortex-Induced Vibration (VIV) phenomenon. Different models to estimate VIV forces due to sea current are discussed. For this purpose, different computer programs were used to predict vibrations in the transverse direction of the current incidence direction, caused by the vortex shedding in a free span of the pipeline. Simulations of the dynamic behavior of a free span portion of the pipeline were carried out by two approaches, respectively: semi-empirical hydrodynamic VIV force model, in frequency domain and, semi-empirical VIV force model based on the lift coefficient and Strouhal number, in time domain and a wake oscillator in time domain. Simulations results are analyzed through comparisons with experimental data and also limitations of the each model are discussed / Mestrado / Explotação / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Tesis (magíster en derecho con mención en derecho público) / Actividad Formativa Equivalente a Tesis (AFET) / La Ley General de Servicios Sanitarios establece que una concesión, solicitada por una empresa sanitaria, para establecer, construir y explotar servicios públicos destinados a producir agua potable, distribuir agua potable, recolectar aguas servidas, y disponer aguas servidas, le otorga derecho a usar, a título gratuito, bienes nacionales de uso público para instalar infraestructura sanitaria. Sin embargo, ciertos bienes nacionales de uso público, específicamente aquellos ubicados en el borde costero chileno, son administrados por el Ministerio de Defensa Nacional, quien puede conceder su uso a particulares, a través de concesiones marítimas. Por lo anterior, analizadas las normativas pertinentes que regula cada tipo de concesión, se determina que bajo ciertos supuestos es posible aplicar el régimen de gratuidad establecido en artículo 9 bis de la Ley General de Servicios Sanitarios, cuando una empresa sanitaria solicita una concesión marítima.

Se realizó la modelación numérica de dispersión de contaminantes en la bahía Ferrol- Chimbote mediante el desarrollo de un modelo de dispersión basado en la ecuación de advección-difusión para representar el transporte de sustancias en la bahía Ferrol. El modelo fue desarrollado empleando métodos de diferencias finitas y funciona de manera acoplada con el modelo de circulación oceánica Princeton Ocean Model (POM). Previo a la modelación de dispersión en la bahía y con el modelo de dispersión desarrollado, se realizaron simulaciones de casos teóricos de dispersión ya conocidos con la finalidad de comparar los resultados del modelo numérico con las soluciones analíticas y con esto verificar las bondades de los esquemas numéricos propuestos. Para llevar a cabo la modelación de manera más realista aplicada a la zona de estudio, en primer lugar se realizó la modelación de la circulación en la bahía forzado con información de viento y marea de la zona de estudios, para esto se empleó el modelo POM con el que se obtuvo la caracterización de corrientes en la bahía a nivel superficial y subsuperficial. Se logró validar el modelo POM de manera adecuada para los cálculos de los niveles del mar, obteniéndose un coeficiente de correlación de 0.77, lo que indica un buen grado de aproximación entre lo modelado y observado. En cuanto a la validación de corrientes, debido a la poca disponibilidad de información tanto en cobertura espacial como temporal, no fue posible realizar una validación más detallada tal como se hizo para el nivel del mar. Sin embargo, los resultados de las corrientes modeladas indican que estas se encuentran en el mismo orden que las corrientes medidas en los diferentes estudios realizados en la bahía. Habiendo realizado la caracterización de la circulación, se procedió a ejecutar el modelo de dispersión para tres escenarios definidos, donde en el primero de ellos se contemplan las descargas dentro de la bahía (condiciones actuales) mientras que en el segundo y tercer escenario se evalúan las condiciones de dispersión para descargas que se pudieran ubicar fuera de la bahía como alternativas de descontaminación de la bahía Ferrol. Las sustancias modeladas fueron consideradas como “pasivas o conservativas” ya que no forman compuestos adicionales al reaccionar con el agua de mar. Para esto fue necesario recopilar información referente a las características del agua de mar de la bahía, siendo las sustancias a evaluar coliformes totales y aceites & grasas. Finalmente se observa que el modelo es una buena herramienta para el estudio de los fenómenos de dispersión y que debe de seguir siendo mejorado tanto en el aspecto matemático como en la investigación más profunda de los parámetros y coeficientes que intervienen en la modelación, para lo que se necesita una mayor disponibilidad de la información sobre la calidad de aguas. / Tesis

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Determinar la variabilidad hidrográfica en la zona de operaciones del Terminal Portuario de Salaverry (TPS). Para este fin se realizó el levantamiento hidrográfico en la zona de estudio. Se aplicó diferentes dispositivos de acústica submarina y sensores complementarios para lograr y cumplir con el objetivo propuesto. El estudio examina diferentes datos históricos de profundidad recolectados de diferentes fuentes y la estimación de cálculo de volúmenes de los sedimentos ingresados en las áreas acuáticas de interés por la empresa de Puertos ENAPU S. A., y de acuerdo a los resultados obtenidos garantizar la operatividad eficiente de dicho puerto para el ingreso y salida de buques con calados de hasta 10 m. Los variable temperatura, salinidad y presión son trascendentes para la medición de profundidad, estos parámetros físicos influyen directamente a la propagación de velocidad de sonido, cuantificando que no se encontró variaciones significativas en estos parámetros durante los levantamientos hidrográficos, (ver figura 1 y 2). Las profundidades en las áreas acuáticas del TPS oscilan entre 9 y 11 m en el centro de las áreas de amarradero, atraque y canal de ingreso, mientras que en las cercanías de los muelles 1A, 2A, 1B, 2B, cabezos del muelle y cerca al litoral costero oscilan entre los 5 y 8 m. de profundidad. El resultado de estimación del ingreso de sedimento con datos de hidrográfico registró un valor de 828’205.6 m3/año con un error de - 0.19 % con respecto al estudio realizado por Maldonado (2009), en el lugar y - 3.33 % con respecto a lo determinado por Castro (2015). / Trabajo de suficiencia profesional

El plan de carga del buque debe adherirse a las instrucciones de estiba del operador del buque. Estas instrucciones especifican las características generales de cada contenedor que habrá de ccargarse. El plan de carga también debe agilizar las operaciones de transporte en la explanada de la terminal. Presentamos dos algoritmos para generar el plan de carga. El primero utiliza el método de descomposición Lagrangeana. El segundo utiliza la metaheurística tabú. Las companías navieras se enfrentan a un problema extremadamente complejo cuando intentan determinar la composición y ruteo óptimo de su flota. Presentamos un modelo y algoritmo para este problema. El modelo representa los costes operativos de una naviera. También permite la respresentación de buques con diferentes propiedades, puntos y costes de transbordo, retrasos en puerto, y la posibilidad de rechazar una solicitud de transporte. Un caso práctico explora la sensitividad de los resultados a cambios en el precio del combustible. / The vessel loading plan must comply with stowage instructions provided by the vessel operator, which specify characteristics of each container to be loaded. Additionally, the vessel loading plan should expedite transport operations in the yard. We present two vessel planning algorithms. In the first model, the vessel planning problem is formulated as a mixed integer programming (MIP) model and solved using Lagrangean relaxation and branch and bound. In the second model, a tabu metaheuristic is employed. Liner companies face a complex decision problem in determining the optimal fleet composition and routing. We present a model that captures the revenues and operating expenses of a liner company. The model allows for vessel types with different cost and operating properties; transhipment hubs; port delays; regional trade imbalances; and the possibility of rejecting transportation demand selectively. A case study explores the sensitivity of optimal fleet composition and routing to bunker costs.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-03-16T12:25:52Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstruturasPortuariasDistribuicao.pdf: 4967384 bytes, checksum: eb4c928c4c4bdabdcc2b47345e650682 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-03-17T16:36:15Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstruturasPortuariasDistribuicao.pdf: 4967384 bytes, checksum: eb4c928c4c4bdabdcc2b47345e650682 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-17T16:36:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstruturasPortuariasDistribuicao.pdf: 4967384 bytes, checksum: eb4c928c4c4bdabdcc2b47345e650682 (MD5) Previous issue date: 2015-03-26 / O presente trabalho apresenta um estudo sobre as ações de projeto a serem consideradas no dimensionamento e análise de estruturas portuárias, no tocante às solicitações devidas à amarração e atracação de embarcações. O estudo buscou fazer um levantamento sobre o assunto na literatura nacional e internacional, com ênfase nas normas técnicas, em especial a NBR 9782/1987, a norma inglesa BS 6349 e a norma alemã EAU 2004, além das recomendações da Permanent International Association of Navigation Congresses (PIANC 2002) e de Mason (Jayme, 1982) em sua publicação Obras Portuárias. Foram estudados os métodos de cálculo dos esforços devido à amarração e atracação de embarcações segundo as diversas referências. Posteriormente realizou-se uma análise comparativa entre os resultados dos esforços obtidos com cada método de cálculo em um estudo de caso de uma estrutura, para o qual é analisada a sua infraestrutura. Os resultados demostraram uma notável dispersão entre os métodos utilizados nos cálculos, evidenciando uma grande influência do código normativo utilizado para as análises no dimensionamento de estruturas portuárias. / This work presents a study on the design loads due to mooring and berthing of vessels, regarding the design and analysis of port structures. A literature review was conducted, with emphasis on technical standards and codes, encompassing both national and international publications. More specifically, this study considered design recommendations of the Brazilian Standard NBR 9782/1987, the British Standard BS 6349 and the German Standard EAU 2004, in addition to the recommendations of the Permanent International Association of Navigation Congresses (PIANC 2002) and the analysis procedure proposed on the book “Port Works” by Jayme Mason (1982). The design procedures proposed by these different references regarding the computation of forces due to mooring and berthing of vessels where evaluated in this work. Later, a case study of a port’s substructure was carried on, and a comparative analysis of the results, obtained with each recommendation of the aforementioned publications, was performed. Results showed a remarkable dispersion, revealing a strong influence of the standard to be used in the design loads of port structures.